Nous remercions tous les membres de la Lenne et les laboratoires de Bertrand, en particulier Olivier Blanc pour le développement de logiciels et Jérémie Capoulade de discussion. Nous remercions également le centre d&#39;imagerie PICsL-IBDM, en particulier Claude Moretti et Brice DETAILLEUR pour le support technique. Ce travail a été financé par des subventions de l&#39;AIPRP du CNRS (à P.-FL et VB), le Labex INFORM subvention (P.-FL et VB) et une subvention de Sanofi-Aventis (à VB). Nous reconnaissons l&#39;infrastructure France-BioImaging soutenu par l&#39;Agence Nationale de la Recherche (ANR-10-INSB-04-01, appelons «Investissements d&#39;Avenir»).

1. Mise en place de la nappe de lumière et le chemin de détection La figure 1 donne un schéma général de l&#39;installation optique. <ol><li> Placer et fixer le microscope et les lasers sur la table optique. </li><li> Combinez lasers 488 nm, 561 nm et 405 nm avec des miroirs dichroïques correspondant. Après les miroirs dichroïques, les lasers doivent être précisément co-alignés. A noter que le choix des longueurs d&#39;onde laser, des miroirs dichroïques et des filtres optiques est déterminée à partir des spectres d&#39;absorption des marqueurs fluorescents spécifiques utilisés dans les expériences. </li><li> Placer le filtre accordable acousto-optique (AOTF). Utilisez la feuille de test fourni par le fournisseur pour régler la fréquence et la puissance de la AOTF. Quand bien aligné, environ 90% de la puissance du laser est émis à un réglage maximal, telle que mesurée par un wattmètre. Notez que certains lasers peuvent être entièrement contrôlés par un logiciel, ce qui pourrait rendre la AOTF inutile. </li><li> Placer et fixerle télescope. A noter que le télescope est constitué de deux lentilles qui élargissent le faisceau d&#39;une largeur égale ou plus grande que le diamètre de l&#39;ouverture arrière de la lentille d&#39;objectif illumination. L&#39;objectif avec la plus petite focale devrait venir en premier. </li><li> Place, ajuster et fixer le périscope amener vers le haut du chemin optique plus près de l&#39;ouverture arrière de la lentille cylindrique. A noter que les deux miroirs du périscope sont montés de manière que leur axe longitudinal s&#39;étend sur l&#39;inclinaison du miroir, afin de réfléchir le faisceau totalement expansée. </li><li> Placer la lentille cylindrique à côté de la sortie de l&#39;épiscope. A noter que la lentille cylindrique focalise le faisceau dans une direction et le laisse collimaté dans l&#39;autre direction, en formant ainsi une nappe de lumière. </li><li> Recentrer la feuille de lumière résultant en utilisant l&#39;éclairage objectif. Notez que le point focal image de l&#39;objectif d&#39;éclairage devrait coïncider avec le point focal objet de l&#39;objectif de détection. Projeter le faisceausur un écran (par exemple, un mur) à longue distance. Déplacer l&#39;objectif d&#39;illumination le long de l&#39;axe du faisceau d&#39;illumination afin d&#39;obtenir des contours nets d&#39;écran de la nappe de lumière. </li><li> Placez la ligne de quad (405/488/561/638) de filtre d&#39;émission à la place réservée au microscope (cube). </li><li> Placer la caméra EMCCD à l&#39;orifice de sortie du microscope. </li><li> Fixer la première étape d&#39;emploi de translation sur la platine du microscope par des vis dans des trous percés dans la platine du microscope. On notera que le bord de la platine de translation doit être positionné à environ 2 cm de distance depuis le centre de la platine du microscope, de sorte que la cuvette est centrée au-dessous de la lentille d&#39;objectif détection. </li><li> Fixer la deuxième étape manuel de traduction sur la première. Les directions des deux étapes doivent être perpendiculaires (X et Y) les traductions. </li><li> Fixer le stade Z piézoélectrique au sommet des deux étapes précédentes. A noter qu&#39;une platine motorisée peut être utilisé à la place de l&#39;étage piézo-électrique. </li><li> Fixer le holde de la cuvetter (voir figure 2) au sommet des étapes. La cuve va donc être placé à l&#39;intersection de la voie d&#39;éclairage et le trajet de détection, qui sont perpendiculaires l&#39;une à l&#39;autre. </li></ol> 2. Vérification de la nappe de lumière <ol><li> Remplir une cuve en verre avec une solution fluorescente, et le placer sur le porte-échantillon à l&#39;intersection des deux trajets optiques. La nappe de lumière est donc visible. Il doit être horizontal et symétrique / centré par rapport à la détection de lentille d&#39;objectif. </li><li> Retirer la lentille cylindrique et d&#39;acquérir une image de mesurer l&#39;épaisseur de la nappe de lumière. A noter que l&#39;épaisseur de la nappe de lumière dépend de l&#39;ouverture numérique (NA) de la lentille d&#39;objectif illumination (environ 4.3 um pour NA = 0,3). Notez que pour une lentille donnée, l&#39;épaisseur de la feuille de lumière peut être augmentée en réduisant la taille du faisceau entrant dans l&#39;orifice de retour avec une fente. Notez que microsphères fluorescentes peuvent être utilisés pour mesurer la hacheial et résolution latérale du microscope. </li><li> Remettre la lentille cylindrique avant de commencer l&#39;expérience. </li></ol> 3. C. Le montage d&#39; elegans embryons Les étapes suivantes sont illustrés dans la Figure 3. <ol><li> Utilisez un stylo de diamant marquage pour couper un morceau d&#39;une lame de verre de 10 x 20 x 1 mm. </li><li> Préparer Bacto-agar à 5% dans de l&#39;eau, faire bouillir et le maintenir dans un bloc chauffant à 60 ° C. </li><li> Ajouter 50 ul de poly-L-lysine sur un côté de la pièce de lame de coupe, le laisser sécher. </li><li> Placez une lame de microscope sur le banc et le fixer. </li><li> Juxtaposer le morceau de lame de coupe avec la lame fixe et ajouter une goutte d&#39;agar fondu sur le dessus. Pressez la gélose en utilisant une autre lame de microscope propre pour obtenir un tampon d&#39;agar mince. </li><li> Laisser le pad agar sécher avant de retirer la lame supérieure. </li><li> Découper la plaquette agar sur le côté de la lame fixe, afin de laisser un excès d&#39;environ 3 mm oagar f et retirez délicatement la lame fixe. </li><li> Ajouter 50 ul de poly-L-lysine sur l&#39;agar et laissez sécher complètement. </li><li> Mettez vers gravides dans un milieu M9 dans un verre de montre. </li><li> Couper les vers au niveau de la vulve avec un scalpel pour libérer les embryons. </li><li> En vertu d&#39;un binoculaire identifier les embryons au stade de l&#39;intérêt et de recueillir les à l&#39;aide d&#39;une pipette de micro-capillaire. </li><li> Placer les embryons de la part de l&#39;agar enduite de poly-L-lysine qui fait saillie de la pièce de lame de coupe. Placer les embryons juste à côté de la frontière de la diapositive. Ne placez pas les embryons à la frontière de l&#39;agar-agar, car ils ne seront pas assez stable. Retirez doucement le liquide de sorte que les embryons vont coller sur la couche de poly-L-lysine. </li><li> Aligner rapidement les embryons pour éviter la dessiccation. </li><li> Placer la lame de coupe dans une boîte de Petri en plastique et ajouter doucement milieu M9 pour couvrir la diapositive. </li><li> Vérifiez sous un binoculaire que les œufs sont encore coincés sur l&#39;agar-agar. </li&gt; </ol> 4. Enregistrement de C. développement elegans <ol><li> Correction de la préparation précédente (lame de coupe, en plus de la gélose embryons) dans le porte-échantillon et le placer dans une cuvette. Figure 4 décrit le support fait maison et la figure 5 représente une vue de la cuvette dans le contexte d&#39;observation. </li><li> Fixer la cuvette sur la scène piézoélectrique. </li><li> Identifier la position des embryons avec éclairage de champ lumineux. </li><li> Démarrez le logiciel fait maison le contrôle de la AOTF, la caméra et la scène piézoélectrique. A noter qu&#39;un logiciel libre, tel que microgestionnaire, peut également être utilisé. </li><li> Sélectionnez la ligne de laser et la puissance (AOTF). </li><li> Ajustez la position de la feuille de lumière en utilisant l&#39;étape 3 directions support de la lentille cylindrique et la lentille d&#39;éclairage. Déplacer la platine le long de la direction latérale (X) pour obtenir le signal lumineux. Ajuster ensuite la position Z de la nappe de lumière, et la position longitudinale (Y) pour obtenir ee meilleur rapport signal sur bruit. A noter que la position du foyer de la nappe de lumière peut être nécessaire de modifier d&#39;un embryon à l&#39;autre afin de corriger les différences de longueurs de trajet de lumière. </li><li> Pour acquérir des images en accéléré, sélectionnez le temps d&#39;exposition, le gain, le temps entre deux images, ainsi que le nombre d&#39;images à acquérir, et la puissance du laser. Pour l&#39;acquisition de couleur 2, sélectionnez une deuxième ligne de laser. Deux images couleurs sont acquises consécutivement. </li><li> Pour acquérir pile de az, sélectionnez également la distance entre les deux tranches, et le début et la fin des positions de la piézo-électrique. </li></ol>

<ol>
	<li>Huisken, J., Swoger, J., Del Bene, F., Wittbrodt, J., Stelzer, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+sectioning+deep+inside+live+embryos+by+selective+plane+illumination+microscopy.">Optical sectioning deep inside live embryos by selective plane illumination microscopy.</a> Science. 305, 1007-1009 (2004).</li><li>Huisken, J., Stainier, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+plane+illumination+microscopy+techniques+in+developmental+biology.">Selective plane illumination microscopy techniques in developmental biology.</a> Development. 136, 1963-1975 (2009).</li><li>Reynaud, E. G., Krzic, U., Greger, K., Stelzer, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+sheet-based+fluorescence+microscopy:+more+dimensions,+more+photons,+and+less+photodamage.">Light sheet-based fluorescence microscopy: more dimensions, more photons, and less photodamage.</a> HFSP J. 2, 266-275 (2008).</li><li>Sulston, J. E., Schierenberg, E., White, J. G., Thomson, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+embryonic+cell+lineage+of+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">The embryonic cell lineage of the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Dev Biol. 100, 64-119 (1983).</li><li>Hardin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+embryonic+morphogenesis+in+C.+elegans.">Imaging embryonic morphogenesis in C. elegans.</a> Methods Cell Biol. 106, 377-412 (2011).</li><li>Wu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inverted+selective+plane+illumination+microscopy+(iSPIM)+enables+coupled+cell+identity+lineaging+and+neurodevelopmental+imaging+in+Caenorhabditis+elegans.">Inverted selective plane illumination microscopy (iSPIM) enables coupled cell identity lineaging and neurodevelopmental imaging in Caenorhabditis elegans.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 108, 17708-17713 (2011).</li><li>Giurumescu, C. A., Kang, S., Planchon, T. A., Betzig, E., Bloomekatz, J., Yelon, D., Cosman, P., Chisholm, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+semi-automated+analysis+of+morphogenesis+with+single-cell+resolution+in+complex+embryos.">Quantitative semi-automated analysis of morphogenesis with single-cell resolution in complex embryos.</a> Development. 139, 4271-4279 (2012).</li><li>Gao, L., Shao, L., Higgins, C. D., Poulton, J. S., Peifer, M., Davidson, M. W., Wu, X. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+Imaging+beyond+the+Diffraction+Limit+of+3D+Dynamics+in+Thickly+Fluorescent+Specimens.">Noninvasive Imaging beyond the Diffraction Limit of 3D Dynamics in Thickly Fluorescent Specimens.</a> Cell. 151, 1370-1385 (2012).</li><li>Krzic, U., Gunther, S., Saunders, T. E., Streichan, S. J., Hufnagel, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiview+light-sheet+microscope+for+rapid+in+toto+imaging.">Multiview light-sheet microscope for rapid in toto imaging.</a> Nat Methods. 9, 730-733 (2012).</li><li>Tomer, R., Khairy, K., Amat, F., Keller, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+high-speed+imaging+of+entire+developing+embryos+with+simultaneous+multiview+light-sheet+microscopy.">Quantitative high-speed imaging of entire developing embryos with simultaneous multiview light-sheet microscopy.</a> Nat Methods. 9, 755-763 (2012).</li><li>Huisken, J., Stainier, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Even+fluorescence+excitation+by+multidirectional+selective+plane+illumination+microscopy+(mSPIM).">Even fluorescence excitation by multidirectional selective plane illumination microscopy (mSPIM).</a> Opt Lett. 32, 2608-2610 (2007).</li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à révéler.

Ce protocole décrit une installation facile de la microscopie à feuille de lumière pour l&#39;imagerie in vivo de C. elegans embryons. Les éléments optiques nécessaires pour créer et aligner la nappe de lumière, y compris les lasers, élargisseur de faisceau, collimation et lentilles de focalisation, peuvent être facilement montés sur un banc optique. En combinaison avec un microscope droit de la voie de détection et la caméra, cela fournit une solution simple à mettre en place une feuille de microscope optique. Cette géométrie rend l&#39;environnement de l&#39;échantillon simple. Le spécimen vivant est placé dans une cuve en verre, qui est maintenu, placé et déplacé par un petit ensemble de pièces mécaniques. En microscopie feuille d&#39;éclairage est une technique de champ large avec sectionnement, un seul axe motorisé mouvement est nécessaire pour l&#39;imagerie 3D. Ceci limite la nécessité d&#39;une synchronisation à un élément de balayage unique, et facilite le développement de logiciels. Par rapport à notre ISPIM 6 geomet deboutry permet l&#39;utilisation d&#39;une grande lentille d&#39;objectif NA pour la détection. Par rapport aux configurations avec des lentilles d&#39;objectif SPIM dans le plan horizontal le montage de l&#39;échantillon et la formation d&#39;image d&#39;une série d&#39;embryons sont plus faciles. Au total, la mise en œuvre de cette technique est simple et peut être réalisé avec peu d&#39;expertise en optique. Il s&#39;agit d&#39;une alternative moins chère à la microscopie confocale avec les avantages d&#39;une vitesse plus élevée et la phototoxicité réduite mais inconvénient d&#39;une résolution axiale inférieure. Nous avons également développé un moyen simple et reproductible pour monter C. elegans embryons pour l&#39;imagerie in vivo en utilisant ce système. La procédure de montage est rapide (15 min) et est adapté pour les expériences de tous les jours. Pour C. imagerie elegans, les avantages de cette configuration simple sont au moins deux plis: (i) dans l&#39;imagerie de Toto est possible sans rotation et donc la reconstruction 3D est simple; (Ii) le montage de l&#39;échantillon est facile et plusieurs embryons peut être imagée séquentiellesur la même lame. Nous avons montré des exemples de films de time-lapse avec une résolution temporelle suffisante pour observer des divisions cellulaires et les changements de forme de la cellule. La puissance de la microscopie à feuille de lumière pour étudier C. développement elegans a également été illustrée récemment par d&#39;autres 6, 7, 8. Par conséquent, cette technique sera très utile pour étudier la morphogenèse et la structuration de la C. embryon elegans. Peut ce système également être utilisé pour analyser le développement d&#39;autres organismes modèles? Il est important de reconnaître que la mise en œuvre de la feuille éclairage microscopie pour les petites et transparent organisme comme C. elegans est moins stricte que pour les plus grands organismes tels que des embryons de drosophile. L&#39;imagerie toto de la drosophile nécessite normalement rotation et multi-vues reconstructions 9, 10. excitation des deux côtés avec colinéaires lentilles d&#39;objectif d&#39;excitation peut également réduit les effets d&#39;ombre provoqués par la attenuation de la lumière 11. Pourtant, la configuration présentée ici est encore adapté à l&#39;image d&#39;un côté des embryons de drosophile, avec une faible blanchiment et bas photoxicity. Cette configuration pourrait également être utile pour des images de petites et transparentes embryons tels que les ascidies ou le poisson-zèbre.

La formation et la mise en forme d&#39;un organisme implique des mouvements cellulaires, les changements de forme cellulaire, la division cellulaire et la différenciation cellulaire. Comprendre l&#39;évolution et de la coordination de ces processus nécessitent des outils d&#39;imagerie rapide avec les trois dimensions et la capacité de résolution subcellulaire. Parmi les techniques in vivo avec ces capacités de l&#39;imagerie, de la lumière éclairage microscopie feuille appelée aussi sélective unique microscopie / plan d&#39;éclairage a l&#39;avantage unique de produire des effets à faible phototoxique et bas-photoblanchiment 1,2. Dans la feuille éclairage microscopie, l&#39;échantillon est éclairé par le côté par une nappe de lumière, qui effectue le sectionnement optique. La voie d&#39;éclairage et le trajet de détection sont perpendiculaires l&#39;une à l&#39;autre et de la nappe de lumière est aligné à coïncider avec le plan focal objet de la lentille d&#39;objectif détection. L&#39;échantillon est placé à l&#39;intersection des deux trajets, une peut être déplacé le long de l&#39;axe de détection pour permettre l&#39;imagerie 3D. Seul le plan de l&#39;intérêt est illuminée et tous les points de ce plan sont détectées en même temps. Cela augmente considérablement la vitesse d&#39;acquisition et de réduire photoblanchiment ainsi que la phototoxicité par rapport à la microscopie confocale 3. Pratiquement, la microscopie feuille d&#39;éclairage est facile à installer et align: pour deux imagerie tridimensionnelle, aucun balayage est nécessaire ni pour la partie de détection, ni pour la partie de l&#39;éclairage; comme une technique à grand champ avec sectionnement, l&#39;imagerie en trois dimensions peut être obtenue par un déplacement d&#39;axe unique de l&#39;étage de maintien de l&#39;échantillon. Ici, nous présentons la mise en place d&#39;un microscope simple de nappe de lumière et sa mise en œuvre pour l&#39;imagerie de toto de C. elegans embryons. C. elegans embryons sont bien adaptés à vivre in vivo imaging en raison de leur transparence, de la lignée invariant et stéréotypée cellule positions 4,5. La configuration de la nappe de lumière développé est basé sur un microscope droit standard pour la détection. Le protocole présenté ci-dessous détaille la façon de construire et d&#39;aligner le module d&#39;excitation / chemin, tester et caractériser la nappe de lumière et de montage de l&#39;échantillon pour l&#39;imagerie 3D. Il fournit également des exemples de films time-lapse acquis avec l&#39;installation sur différentes souches exprimant des marqueurs fluorescents.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="812">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td>SPIM</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Detection</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>upright microscope</td>
			<td>ZEISS</td>
			<td>Axiophot 1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>100xW objective (NA 1.1, W.D. 2.5mm)&#160;</td>
			<td>NIKON</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>EMCCD back illuminated</td>
			<td>ANDOR</td>
			<td>DU-885K-CS0-#VP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Illumination</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>LASER 488nm / 60mW</td>
			<td>TOPTICA</td>
			<td>iBeam smart</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>LASER 405nm / 120mW</td>
			<td>TOPTICA</td>
			<td>iBeam smart</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td>LASER 561nm / 500mW</td>
			<td>COBOLT</td>
			<td>JIVE 500</td>
			<td>&#160;for time lapse imaging, 50 or 100mW is enough</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>filter Quad line laser rejectionband ZET 405/488/561/638</td>
			<td>AHF</td>
			<td>F57-405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Dichroic 405</td>
			<td>AHF</td>
			<td>F38-405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Dichroic 488</td>
			<td>SEMROCK</td>
			<td>Di01-R488</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>AOTF</td>
			<td>AA</td>
			<td>AOTFnC-400.650-TN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>mirror</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>lens 50mm</td>
			<td>THORLABS</td>
			<td></td>
			<td>telescope 5X</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>lens 200mm</td>
			<td>THORLABS</td>
			<td></td>
			<td>telescope 5X</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>periscope</td>
			<td>THORLABS</td>
			<td>RS99/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>cylindrical lens f=100mm</td>
			<td>THORLABS</td>
			<td>ACY254-100-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>10X NA 0,3</td>
			<td>NIKON</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>xyz stage</td>
			<td>NEWPORT</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Sample</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Bacto Agar</td>
			<td>Bectkton Dickinson</td>
			<td>214010</td>
			<td>5% in water</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Poly-L-Lysine solution&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P8920</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Capillaries GC100F-10, 1.0mm oD, 0,58mm ID, 100 mm L</td>
			<td>Havard Appartus</td>
			<td>30-0019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Aspiration tube (mouth pipette)</td>
			<td>Dutsher</td>
			<td>55005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>M9 medium:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>KH2PO4 (3g/L)</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Na2HPO4 (6g/L)</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>NaCL (5g/L)</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>MgSO4 (1mM final)</td>
			<td>Any supplier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>cuvette holder</td>
			<td>HOME MADE</td>
			<td></td>
			<td>made by Brice Detailleur&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>sample holder</td>
			<td>HOME MADE</td>
			<td></td>
			<td>made by Claude Moretti&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>x stage</td>
			<td>NEWPORT</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>coverslip 50x20x1mm</td>
			<td>MARIENFELD</td>
			<td></td>
			<td>cut then in 10x20x1mm</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>piezo electric stage with amplifier/controller</td>
			<td>PI</td>
			<td>P-622.ZCD / E-625.CR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>cuvette 40mmx40mmx10mm</td>
			<td>HELLMA</td>
			<td>704.002-OG.40 mm- 10mm high</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Diamond Point Glass Marking Pencil</td>
			<td>VWR</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Software</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td>C++ (Qt) home made software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>developed by Olivier Blanc and Claire Chard&#232;s, available on request. Alternative solutions: micromanager or labview&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

setting up a simple light sheet microscope for in toto imaging of c. elegans development

Techniques d&#39;imagerie phototoxiques rapides et faibles sont pré-requis pour étudier le développement d&#39;organismes dans sa totalité. Microscopie basée nappe de lumière réduit photo-blanchiment et les effets phototoxiques par rapport à la microscopie confocale, tout en fournissant des images en 3D avec une résolution subcellulaire. Ici, nous présentons la mise en place d&#39;une feuille à base microscope optique, qui est composé d&#39;un microscope droit et un petit ensemble d&#39;éléments opto-mécaniques pour la production de la feuille de lumière. Le protocole décrit comment construire, aligner le microscope et de caractériser la nappe de lumière. En outre, il explique comment mettre en œuvre la méthode pour l&#39;imagerie de toto de C. elegans embryons en utilisant une chambre d&#39;observation simple. Le procédé permet la capture de deux couleurs 3D films time-lapse sur quelques heures de développement. Cela devrait faciliter le suivi de la forme des cellules, des divisions cellulaires et protéines marquées sur de longues périodes de temps.

Trois expériences 3D d&#39;enregistrement du temps de déchéance de trois C. différente elegans souches illustrent le type de données qui peut être obtenu en utilisant la configuration du microscope de nappe de lumière décrite ci-dessus. Nous avons vérifié que, dans ces conditions, les embryons se développent à une vitesse normale et survivent à l&#39;imagerie, compatible avec des rapports antérieurs indiquant que l&#39;imagerie SPIM provoque que de faibles niveaux de phototoxicité dans C. elegans embryons 6,7. La première souche exprime une histone fusionnée à la GFP (zuIs178; stIs10024). L&#39;enregistrement a été effectué pendant 2 heures avec un empilement de tranches 20 (distance entre les tranches 1 um) pris toutes les 37 sec. Figure 6 illustre un plan de la pile à différents points dans le temps. Les deux noyaux interphasiques (flèche) et la chromatine mitotique condensée (tête de flèche) sont clairement visibles. La deuxième souche exprime un tubuline fusionnée à la GFP (ruIs57) et une histonefusionné à mCherry (itIs37; stIs10226). L&#39;enregistrement a été effectué pendant 16 min avec un empilement de tranches 20 (distance entre les tranches 1 um) pris toutes les 105 secondes. Figure 7 illustre des plans différents de l&#39;empilement et de différents points de temps. Le film associé une affiche reconstructions 3D à 3 points de temps successifs. Au cours de la division, le fuseau mitotique (vert) et les chromosomes condensés (rouge) sont clairement visibles permettant le suivi des orientations de la division cellulaire au cours du développement. La troisième souche exprime l&#39;apolipoprotéine VIT-2 fusionnée à la GFP (pwIs23) et une membrane lié mCherry (ltIs44). L&#39;enregistrement a été effectué pendant 25 min avec un empilement de tranches 10 (distance entre les tranches 1 um) pris toutes les 30 secondes. Figure 8 illustre différents plans de l&#39;empilement et de différents points de temps. Les mouvements rapides des particules de lipoprotéines jaune (vert) dans les cellules peuvent facilement êtresuivi. <img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51342/51342fig1highres.jpg" width="500" /> Figure 1: Configuration optique SPIM composé des éclairage et de détection des unités, des vues de face et de fond. Dans l&#39;unité d&#39;éclairage, les lasers combinés par les miroirs dichroïques entrent dans le AOTF, qui commande la puissance de chaque laser indépendamment. Ensuite, le télescope augmente la taille du faisceau par 4 fois le périscope et le porte à la hauteur du microscope. La lentille cylindrique formant la nappe de lumière, qui est recentrée par l&#39;objectif d&#39;illumination. L&#39;unité de détection est intégrée dans le microscope droit et se compose principalement par la lentille de détection, le filtrage, la lentille de tube et la EMCCD. L&#39;échantillon est placé à l&#39;intersection entre les chemins d&#39;éclairement et de détection. Une étape piézoélectrique permet verticales (Z) des déplacements de l&#39;échantillonpour l&#39;acquisition 3D. <img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51342/51342fig2highres.jpg" width="500" /> Figure 2:. Cuvette support Le support est constitué de trois plaques d&#39;aluminium et est vissé sur la platine piézoélectrique. La cuvette de verre est maintenu par un ressort (en rouge). <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51342/51342fig3highres.jpg" width="500" /> Figure 3: Montage protocole de C. embryons elegans pour des expériences de SPIM. Un morceau de verre découpée est enduite avec de la poly-L-lysine. Un tapis de gélose est placée sur la surface revêtue. Poly-L-lysine est alors ajoutée sur le tampon de la gélose. Enfin, C. elegans embryons sont alignés sur la poly-L-lysine enduit tampon de gélose. Figure 4: Exemple de titulaire. Le support s&#39;adapte aux dimensions intérieures de la cuve de verre. Deux ressorts (en rouge) tiennent la lame de verre (décrit dans la figure 3). Ce support est ensuite mis à l&#39;intérieur de la cuvette de verre. <img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51342/51342fig5highres.jpg" width="500" /> Figure 5:... Porte-échantillon dans le cadre d&#39;observation Les embryons sont immobilisés sur la lame de verre selon le protocole résumé dans la Figure 3 La lame est maintenue par le support d&#39;échantillon décrit dans la figure 4, Le porte-échantillon est insérée dans la cuve de verre, détenu par le titulaire décrit dans la figure 2. L&#39;nappe de lumière est horizontale et illuminates les embryons du côté. La lentille de l&#39;objectif de détection est vertical, au-dessus de l&#39;échantillon. <img alt="Figure 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51342/51342fig6highres.jpg" width="500" /> Figure 6: Enregistrement d&#39;un C. elegans embryon exprimer une fusion histone :: GFP simples images planes d&#39;un embryon transgénique exprimant une histone :: de fusion GFP (zuIs178; stIs10024) à différents moments Images extraites d&#39;un enregistrement du temps de déchéance 3D:.. piles en 20 tranches ( distance entre les tranches 1 um); temps d&#39;exposition par tranche: 30 ms; intervalle de temps entre des piles: 37 sec; temps d&#39;acquisition total: 2 h. Catégorie: noyau interphasique, tête de flèche: condensé de la chromatine mitotique. A t = 0 min l&#39;embryon est au stade 2-cellules et à t = 120 min l&#39;embryon contient environ 70 cellules comme prévu en vertu du développement normalpipi (à noter que seules les cellules contenues dans un même plan sont visibles dans les images, et non toutes les cellules de l&#39;embryon). La puissance d&#39;éclairage est de 30 mW à 488 nm (mesurée à la sortie de l&#39;objectif de l&#39;éclairage). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51342/51342_LenneBertrand_Figure6.avi" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir cette vidéo.</a> <img alt="Figure 7" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51342/51342fig7highres.jpg" width="500" /> Figure 7: Enregistrement d&#39;un C. elegans embryon exprimant une tubuline :: fusion GFP et une histone :: mCherry fusion. Images extraites d&#39;un enregistrement 3D time-lapse d&#39;un C. elegans embryon exprimant une tubuline :: fusion GFP (ruIs57) et une histone :: mCherry fusion (itIs37; stIs10226). Conditions d&#39;enregistrement: acquisition d&#39;un empilement de 20 tranches (distance entre les tranches 1pm) chaque 105 sec; temps d&#39;acquisition total: 16 min; temps d&#39;exposition: 200 ms pour chaque canal. Groupe une montre 10 tranches de la même pile. Le panneau B montre la même tranche chaque 210 sec. La puissance d&#39;éclairage est de 30 mW et 300 mW, pour 488 et 561 nm lasers, respectivement (mesuré à la sortie de l&#39;objectif de l&#39;éclairage). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51342/51342_LenneBertrand_Figure7.avi" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir cette vidéo.</a> <img alt="Figure 8" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51342/51342fig8highres.jpg" width="500" /> Figure 8: Enregistrement d&#39;un C. elegans embryon exprimant une VIT-2 :: fusion GFP et une membrane ciblée mCherry. Images extraites d&#39;un enregistrement 3D time-lapse d&#39;un C. elegans embryon exprimant une fusion VIT-2 :: GFP (PWIs23) et une mCherry à la membrane cible (ltIs44). Les conditions d&#39;enregistrement: acquisition d&#39;un empilement de 10 tranches (distance entre les tranches 1 pm) toutes les 30 secondes; temps d&#39;acquisition total: 25 min; temps d&#39;exposition par voie: 200 ms. Groupe montre une des 5 premières tranches de la même pile. Le panneau B montre la même tranche chaque 30sec. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51342/51342_LenneBertrand_Figure8.avi" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir cette vidéo.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Setting Up a Simple Light Sheet Microscope for In Toto Imaging of C. elegans Development at JoVE.com

Setting Up a Simple Light Sheet Microscope for In Toto Imaging of C. elegans Development

Ce protocole décrit la configuration d&#39;une feuille microscope optique et sa mise en œuvre pour l&#39;imagerie in vivo de C. elegans embryons.

Configuration d&#39;une nappe de lumière Microscope simple pour<em&gt; En Toto</em&gt; Imagerie de<em&gt; C. elegans</em&gt; Développement

Fast and low phototoxic imaging techniques are pre-requisite to study the development of organisms in toto. Light sheet based microscopy reduces ...

setting-up-simple-light-sheet-microscope-for-toto-imaging-c-elegans

Research

JoVE Journal

Biology

Setting Up a Simple Light Sheet Microscope for In Toto Imaging of C. elegans Development

23.1K vues.  UMR7288 CNRS, Aix-Marseille Université.  Ce protocole décrit la configuration d'une feuille microscope optique et sa mise en œuvre pour l'imagerie in vivo de C. elegans embryons. 

Vidéo: Setting Up a Simple Light Sheet Microscope for In Toto Imaging of C. elegans Development

Generation of Stable Transgenic C. elegans Using Microinjection

Transgenic Caenorhabditis elegans can be readily created via microinjection of a DNA plasmid solution into the gonad 1. The plasmid DNA rearranges to form extrachromosomal concatamers that are stably inherited, though not with the same efficiency as actual chromosomes 2. A gene of interest is co-injected with an obvious phenotypic marker, such as rol-6 or GFP, to allow selection of transgenic animals under a dissecting microscope. The exogenous gene may be expressed from its native promoter for cellular localization studies. Alternatively, the transgene can be driven by a different tissue-specific promoter to assess the role of the gene product in that particular cell or tissue. This technique efficiently drives gene expression in all tissues of C. elegans except for the germline or early embryo 3. Creation of transgenic animals is widely utilized for a range of experimental paradigms. This video demonstrates the microinjection procedure to generate transgenic worms. Furthermore, selection and maintenance of stable transgenic C. elegans lines is described.

This video demonstrates the technique of microinjection into the gonad of C. elegans to create transgenic animals.

Génération de Stable elegans transgéniques C. Utilisation de microinjection

Transgenic Caenorhabditis elegans can be readily created via microinjection of a DNA plasmid solution into the gonad 1.  The plasmid DNA rearranges to ...

Recherche

Biologie

Major Components of the Light Microscope

The light microscope is a basic tool for the cell biologist, who should have a thorough understanding of how it works, how it should be aligned for different applications, and how it should be maintained as required to obtain maximum image-forming capacity and resolution. The components of the microscope are described in detail here.

The light microscope is a basic tool for the cell biologist, who should have a thorough understanding of how it works, how it should be aligned for different applications, and how it should be maintained as required to obtain maximum image-forming capacity and resolution. The components of the microscope are described in detail here.

Principales composantes d&#39;un microscope optique

The light microscope is a basic tool for the cell biologist, who should have a thorough understanding of how it works, how it should be aligned for ...

Generation of Transgenic C. elegans by Biolistic Transformation

The number of laboratories using the free living nematode C. elegans is rapidly growing. The popularity of this biological model is attributed to a rapid generation time and short life span, easy and inexpensive maintenance, fully sequenced genome, and array of RNAi resources and mutant animals. Additionally, analysis of the C. elegans genome revealed a great similarity between worms and higher vertebrates, which suggests that research in worms could be an important adjunct to studies performed in whole mice or cultured cells. A powerful and important part of worm research is the ability to use transgenic animals to study gene localization and function. Transgenic animals can be created either via microinjection of the worm germline or through the use of biolistic bombardment. Bombardment is a newer technique and is less familiar to a number of labs. Here we describe a simple protocol to generate transgenic worms by biolistic bombardment with gold particles using the Bio-Rad PDS-1000 system. Compared with DNA microinjection into hermaphrodite germline, this protocol has the advantage of not requiring special skills from the operator with regards to identifying worm anatomy or performing microinjection. Further multiple transgenic lines are usually obtained from a single bombardment. Also in contrast to microinjection, biolistic bombardment produces transgenic animals with both extrachromosomal arrays and integrated transgenes. The ability to obtain integrated transgenic lines can avoid the use of mutagenic protocols to integrate foreign DNA. In conclusion, biolistic bombardment can be an attractive method for the generation of transgenic animals, especially for investigators not interested in investing the time and effort needed to become skilled at microinjection.

Generation of Transgenic C. elegans by Biolistic Transformation

Transgenic worms are commonly used in C. elegans research. Described is a simple, yet effective, protocol to introduce transgenes into worms using biolistic bombardment with DNA-coated gold particles. The effort involved and results of bombardment compare favorably with microinjection for the generation of transgenic animals.

Génération de souris transgéniques C. elegans Par transformation biolistique

The number of laboratories using the free living nematode C. elegans is rapidly growing. The popularity of this biological model is attributed to a rapid ...

Imaging C. elegans Embryos using an Epifluorescent Microscope and Open Source Software

Cellular processes, such as chromosome assembly, segregation and cytokinesis,are inherently dynamic. Time-lapse imaging of living cells, using fluorescent-labeled reporter proteins or differential interference contrast (DIC) microscopy, allows for the examination of the temporal progression of these dynamic events which is otherwise inferred from analysis of fixed samples1,2. Moreover, the study of the developmental regulations of cellular processes necessitates conducting time-lapse experiments on an intact organism during development. The Caenorhabiditis elegans embryo is light-transparent and has a rapid, invariant developmental program with a known cell lineage3, thus providing an ideal experiment model for studying questions in cell biology4,5and development6-9. C. elegans is amendable to genetic manipulation by forward genetics (based on random mutagenesis10,11) and reverse genetics to target specific genes (based on RNAi-mediated interference and targeted mutagenesis12-15). In addition, transgenic animals can be readily created to express fluorescently tagged proteins or reporters16,17. These traits combine to make it easy to identify the genetic pathways regulating fundamental cellular and developmental processes in vivo18-21. In this protocol we present methods for live imaging of C. elegans embryos using DIC optics or GFP fluorescence on a compound epifluorescent microscope. We demonstrate the ease with which readily available microscopes, typically used for fixed sample imaging, can also be applied for time-lapse analysis using open-source software to automate the imaging process.

Imaging C. elegans Embryos using an Epifluorescent Microscope and Open Source Software

The C. elegans embryo is a powerful system for studying cell biology and development. We present a protocol for live imaging of C. elegans embryos utilizing DIC optics or fluorescence using readily available epifluorescent microscopes and open-source software.

Imagerie C. elegans Les embryons en utilisant un microscope à épifluorescence et de logiciels Open Source

Cellular processes, such as chromosome assembly, segregation and cytokinesis,are inherently dynamic. Time-lapse imaging of living cells, using ...

RNAi Screening to Identify Postembryonic Phenotypes in C. elegans

C. elegans has proven to be a valuable model system for the discovery and functional characterization of many genes and gene pathways1. More sophisticated tools and resources for studies in this system are facilitating continued discovery of genes with more subtle phenotypes or roles. 
Here we present a generalized protocol we adapted for identifying C. elegans genes with postembryonic phenotypes of interest using RNAi2. This procedure is easily modified to assay the phenotype of choice, whether by light or fluorescence optics on a dissecting or compound microscope. This screening protocol capitalizes on the physical assets of the organism and molecular tools the C. elegans research community has produced. As an example, we demonstrate the use of an integrated transgene that expresses a fluorescent product in an RNAi screen to identify genes required for the normal localization of this product in late stage larvae and adults. First, we used a commercially available genomic RNAi library with full-length cDNA inserts. This library facilitates the rapid identification of multiple candidates by RNAi reduction of the candidate gene product. Second, we generated an integrated transgene that expresses our fluorecently tagged protein of interest in an RNAi-sensitive background. Third, by exposing hatched animals to RNAi, this screen permits identification of gene products that have a vital embryonic role that would otherwise mask a post-embryonic role in regulating the protein of interest. Lastly, this screen uses a compound microscope equipped for single cell resolution.

RNAi Screening to Identify Postembryonic Phenotypes in C. elegans

We describe a sensitized method to identify postembryonic regulators of protein expression and localization in C. elegans using an RNAi-based genomic screen and an integrated transgene that expresses a functional, fluorescently tagged protein.

Dépistage ARNi pour identifier les phénotypes postembryonnaires dans C. elegans</em

C. elegans has proven to be a valuable model system for the discovery and functional characterization of many genes and gene pathways1. More sophisticated ...

A Method for Culturing Embryonic C. elegans Cells

C. elegans is a powerful model system, in which genetic and molecular techniques are easily applicable. Until recently though, techniques that require direct access to cells and isolation of specific cell types, could not be applied in C. elegans. This limitation was due to the fact that tissues are confined within a pressurized cuticle which is not easily digested by treatment with enzymes and/or detergents. Based on early pioneer work by Laird Bloom, Christensen and colleagues 1 developed a robust method for culturing C. elegans embryonic cells in large scale. Eggs are isolated from gravid adults by treatment with bleach/NaOH and subsequently treated with chitinase to remove the eggshells. Embryonic cells are then dissociated by manual pipetting and plated onto substrate-covered glass in serum-enriched media. Within 24 hr of isolation cells begin to differentiate by changing morphology and by expressing cell specific markers. C. elegans cells cultured using this method survive for up 2 weeks in vitro and have been used for electrophysiological, immunochemical, and imaging analyses as well as they have been sorted and used for microarray profiling.

A Method for Culturing Embryonic C. elegans Cells

We describe here a revised protocol for large-scale culture of embryonic C. elegans cells. Embryonic C. elegans cells cultured in vitro using this method, appear to differentiate and recapitulate the expression of genes in a cell specific manner. Techniques that require direct access to the cells or isolation of specific cell types from the other tissues can be applied on C. elegans cultured cells.

Un procédé de culture embryonnaire<em&gt; C. elegans</em&gt; Cellules

C. elegans is a powerful model system, in which genetic and molecular techniques are easily applicable. Until recently though, techniques that require ...

Measurements of Physiological Stress Responses in C. Elegans

Organisms are often exposed to fluctuating environments and changes in intracellular homeostasis, which can have detrimental effects on their proteome and physiology. Thus, organisms have evolved targeted and specific stress responses dedicated to repair damage and maintain homeostasis. These mechanisms include the unfolded protein response of the endoplasmic reticulum (UPRER), the unfolded protein response of the mitochondria (UPRMT), the heat shock response (HSR), and the oxidative stress response (OxSR). The protocols presented here describe methods to detect and characterize the activation of these pathways and their physiological consequences in the nematode, C. elegans. First, the use of pathway-specific fluorescent transcriptional reporters is described for rapid cellular characterization, drug screening, or large-scale genetic screening (e.g., RNAi or mutant libraries). In addition, complementary, robust physiological assays are described, which can be used to directly assess sensitivity of animals to specific stressors, serving as functional validation of the transcriptional reporters. Together, these methods allow for rapid characterization of the cellular and physiological effects of internal and external proteotoxic perturbations.

Measurements of Physiological Stress Responses in C. Elegans

Here, we characterize cellular proteotoxic stress responses in the nematode C. elegans by measuring the activation of fluorescent transcriptional reporters and assaying sensitivity to physiological stress.

Mesures des réponses physiologiques au stress à C. Elegans

Organisms are often exposed to fluctuating environments and changes in intracellular homeostasis, which can have detrimental effects on their proteome and ...

Measuring RAN Peptide Toxicity in C. elegans

C. elegans is commonly used to model age-related neurodegenerative diseases caused by repeat expansion mutations, such as Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) and Huntington&#8217;s disease. Recently, repeat expansion-containing RNA was shown to be the substrate for a novel type of protein translation called repeat-associated non-AUG-dependent (RAN) translation. Unlike canonical translation, RAN translation does not require a start codon and only occurs when repeats exceed a threshold length. Because there is no start codon to determine the reading frame, RAN translation occurs in all reading frames from both sense and antisense RNA templates that contain a repeat expansion sequence. Therefore, RAN translation expands the number of possible disease-associated toxic peptides from one to six. Thus far, RAN translation has been documented in eight different repeat expansion-based neurodegenerative and neuromuscular diseases. In each case, deciphering which RAN products are toxic, as well as their mechanisms of toxicity, is a critical step towards understanding how these peptides contribute to disease pathophysiology. In this paper, we present strategies to measure the toxicity of RAN peptides in the model system C. elegans. First, we describe procedures for measuring RAN peptide toxicity on the growth and motility of developing C. elegans. Second, we detail an assay for measuring postdevelopmental, age-dependent effects of RAN peptides on motility. Finally, we describe a neurotoxicity assay for evaluating the effects of RAN peptides on neuron morphology. These assays provide a broad assessment of RAN peptide toxicity and may be useful for performing large-scale genetic or small molecule screens to identify disease mechanisms or therapies.

Measuring RAN Peptide Toxicity in C. elegans

Repeat-associated non-ATG-dependent translational products are emerging pathogenic features of several repeat expansion-based diseases. The goal of the protocol described is to evaluate toxicity caused by these peptides using behavioral and cellular assays in the model system C. elegans.

Mesurer RAN Peptide Toxicity à C. elegans

C. elegans is commonly used to model age-related neurodegenerative diseases caused by repeat expansion mutations, such as Amyotrophic Lateral Sclerosis ...

Simultaneous Live Imaging of Multiple Insect Embryos in Sample Chamber-Based Light Sheet Fluorescence Microscopes

Light sheet-based fluorescence microscopy offers efficient solutions to study complex processes on multiple biologically relevant scales. Sample chamber-based setups, which are specifically designed to preserve the three-dimensional integrity of the specimen and usually feature sample rotation, are the best choice in developmental biology. For instance, they have been used to document the entire embryonic morphogenesis of the fruit fly Drosophila melanogaster and the red flour beetle Tribolium castaneum. However, many available live imaging protocols provide only experimental frameworks for single embryos. Especially for comparative studies, such approaches are inconvenient, since sequentially imaged specimens are affected by ambient variance. Further, this limits the number of specimens that can be assayed within a given time. We provide an experimental framework for simultaneous live imaging that increases the throughput in sample chamber-based setups and thus ensures&#160;similar ambient conditions for all specimens. Firstly, we provide a calibration guideline for light sheet fluorescence microscopes. Secondly, we propose a mounting method for multiple embryos that is compatible with sample rotation. Thirdly, we provide exemplary three-dimensional live imaging datasets of Drosophila, for which we juxtapose three transgenic lines with fluorescently labeled nuclei, as well as of Tribolium, for which we compare the performance of three transgenic sublines that carry the same transgene, but at different genomic locations. Our protocol is specifically designed for comparative studies as it pro-actively addresses ambient variance, which is always present in sequential live imaging. This is especially important for quantitative analyses and characterization of aberrational phenotypes, which result e.g., from knockout experiments. Further, it increases the overall throughput, which is highly convenient when access to light sheet&#160;fluorescence microscopes is limited. Finally, the proposed mounting method can be adapted for other insect species and further model organisms, e.g., zebrafish, with basically no optimization effort.

Light sheet-based fluorescence microscopy is the most valuable tool in developmental biology. A major issue in comparative studies is ambient variance. Our protocol describes an experimental framework for simultaneous live imaging of multiple specimens and, therefore, addresses this issue pro-actively.

Imagerie en direct simultanée d’embryons d’insectes multiples dans des microscopes à fluorescence à feuille de lumière à base de chambre d’échantillonnage

Light sheet-based fluorescence microscopy offers efficient solutions to study complex processes on multiple biologically relevant scales. Sample ...

Light Sheet Microscopy of Fast Cardiac Dynamics in Zebrafish Embryos

Embryonic cardiac research has greatly benefited from advances in fast in vivo light sheet fluorescence microscopy (LSFM). Combined with the rapid external development, tractable genetics, and translucency of the zebrafish, Danio rerio, LSFM has delivered insights into cardiac form and function at high spatial and temporal resolution without significant phototoxicity or photobleaching. Imaging of beating hearts challenges existing sample preparation and microscopy techniques. One needs to maintain a healthy sample in a constricted field of view and acquire ultrafast images to resolve the heartbeat. Here we describe optimized tools and solutions to study the zebrafish heart in vivo. We demonstrate the applications of bright transgenic lines for labeling the cardiac constituents and present novel gentle embedding and immobilization techniques that avoid developmental defects and changes in heart rate. We also propose a data acquisition and analysis pipeline adapted to cardiac imaging. The entire workflow presented here focuses on zebrafish embryonic heart imaging but can also be applied to various other samples and experiments.

We describe optimized tools to study the zebrafish heart in vivo with light sheet fluorescence microscopy. Specifically, we suggest bright cardiac transgenic lines and present new gentle embedding and immobilization techniques that avoid developmental and heart defects. A possible data acquisition and analysis pipeline adapted to cardiac imaging is also provided.